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LEDs & OLEDs

Leuchtende Zukunft

Die Verbraucher in der EU müssen nun langsam Abschied von der guten alten Glühbirne nehmen. Obwohl die ökonomischen und ökologischen Argumente eindeutig dafür sprechen, geschieht das nicht ohne Wehklagen.

Als Gründe zur Ablehnung der ab jetzt vorherrschenden Energiesparlampen wurden unter anderem deren Quecksilbergehalt und angebliche elektromagnetische Strahlungen genannt. Nachdem diese Bendenken inzwischen ausgeräumt worden sind, bleiben eigentlich nur noch emotionale Gründe, die für die klassische Glühbirne sprechen. Aber auch hier werden die neuen Techniken bisher unbekannte, hochinteressante Dimensionen für die Beleuchtung eröffnen, die den alten Kronleuchter schnell vergessen lassen.

Seit vor etwa 20 Jahren die ersten Energiesparlampen auf den Markt kamen, wurde unablässig an deren Form und dem Farbton des Lichtspektrums gearbeitet, so dass inzwischen kaum noch Unterschiede zur matten Glühbirne erkennbar sind. Nur in den Fällen, bei denen die Glühbirne nicht nur Leuchtmittel, sondern Designelement der Lampe ist, machen die neuen Stromsparer nicht unbedingt eine gute Figur. Das trifft insbesondere bei Leuchten zu, die für Klarglas-Birnen entworfen wurden. Hier kann sich der Besitzer eines solchen nostalgischen „Kronleuchters“ nur damit behelfen, dass er sich heute einen genügend großen Vorrat an klassischen Birnen zurücklegt.

Die Technik der heute erhältlichen Energiesparlampen ist eigentlich schon recht alt. Sie ist die gleiche wie die der Leuchtstoffröhre, die seit 1938 produziert wird. Das Licht wird nicht von einem Glühdraht erzeugt, sondern mit Gasentladung, deren UV-Strahlung von einem Leuchtstoff an der Innenwand des Glases in sichtbares Spektrum umgesetzt wird.

Neueren Datums sind lediglich die verkleinerte Form und die im Sockel enthaltene Elektronik, die das klassische Vorschaltgerät mit Starter ersetzt. Leuchtstoffröhren sind sehr effizient , sie erreichen eine Lichtausbeute von 50 bis 60 Lumen pro Watt. Glühbirnen liegen in der Größenordnung von etwa 15 Lumen pro Watt.

Inzwischen gibt es eine weitere technisch ausgereifte Methode, mit der man Licht erzeugen kann: In den Halbleiterschichten der LED (Light Emitting Diode) werden in einem komplizierten physikalischen Vorgang bei Durchfluss von Strom Photonen freigesetzt, also kleinste Lichtquanten, die sich zu einem Lichtstrahl vereinigen. Der Vorteil der LED ist, dass es sich um einen Festkörper handelt und kein bruchempfindlicher Glaskolben erforderlich ist. Außerdem kann man hiermit Lichtquellen mit definiertem Spektrum realisieren. Überflüssige und schädliche Spektralanteile wie UV oder Infrarot lassen sich vollständig vermeiden. Man spricht deshalb auch von „kalten“ Lichtquellen, obwohl LED-Leuchten auf Grund unvermeidlicher elektrischer Verlustleistung so warm werden können, dass eine zusätzliche Kühlung erforderlich sein kann. Vorteilhaft ist die lange Lebensdauer, die mit mindestens 50.000 Stunden geschätzt wird, das sind im ununterbrochenen Betrieb etwa sechs Jahre. Wartungskosten lassen sich deutlich reduzieren, weil die Leuchtmittel während der Lebensdauer praktisch nicht ausgewechselt werden müssen.
Nachteilig sind die derzeit noch recht hohen Kosten im Vergleich zur Leuchtstoffröhren-Technik. Die großen Hersteller wie Osram und Philips bieten aber mittlerweile ein breites Spektrum an LED-Leuchtmitteln an, auf deren Basis Lampenhersteller interessante Lösungen für die Beleuchtung im Privathaushalt, in Büros und Fabriken sowie von Straßen und Plätzen entwickelt haben.

Beleuchtungskonzepte revolutionieren wird ohne Zweifel die Einführung der OLED-Technik, an deren Entwicklung seit Anfang der 80er Jahre nicht nur an Forschungsinstituten, sondern auch bei den großen Leuchtmittelherstellern fieberhaft gearbeitet wird.

Damit OLEDs für Beleuchtungszwecke in der Zukunft dem allgemeinen Publikum zur Verfügung stehen können, haben sich Philips, Osram und Novaled auf europäischer Ebene mit elf weiteren europäischen Firmen und Universitäten im EU-Forschungsprojekt „OLED100.eu“ zusammengeschlossen. In diesem Projekt wird einerseits gleichzeitig an der Verbesserung der Effizienz , der Lebensdauer und der Größe der heutigen weißen OLEDs gearbeitet. Andererseits werden aber auch neue Prozesse entwickelt, mit denen sich OLED-Platten von 1 m2 in Zukunft für 100 Euro oder weniger herstellen lassen.

OLEDs haben das Potential, die klassische Leuchtstoff-Technik endgültig abzulösen. Kürzlich erreichte man an einem Forschungsinstitut der TU Dresden bei einer OLED eine Lichtausbeute von 124 Lumen pro Watt, doppelt so viel wie die bisher führenden Leuchtstoffröhren. OLEDs eröffnen völlig neue Möglichkeiten zum Design von Beleuchtungssystemen. Vorgeschlagen wurden beispielsweise Tapeten, die den Raum gleichmäßig und ohne Schattenbildung ausleuchten oder Fensterscheiben, die tagsüber transparent sind und nach Einbruch der Dunkelheit das Zimmer beleuchten. Experten schätzen, dass man in etwa drei bis fünf Jahren Formate im Quadratmeterbereich zur Verfügung stehen werden und in spätesten acht Jahren flexible OLEDs als „Leuchttapete“ produziert werden können.

(Peter von Bechen)


 


 

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1 Kommentar

von ledshift
05.09.09 17:21 Uhr
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